JP3193327B2 - 洗浄装置 - Google Patents

洗浄装置

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JP3193327B2
JP3193327B2 JP25902597A JP25902597A JP3193327B2 JP 3193327 B2 JP3193327 B2 JP 3193327B2 JP 25902597 A JP25902597 A JP 25902597A JP 25902597 A JP25902597 A JP 25902597A JP 3193327 B2 JP3193327 B2 JP 3193327B2
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gas
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敏 中嶋
裕二 上川
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体ウエ
ハやLCD用ガラス基板等の被処理基板を薬液や濯ぎ液
等に浸漬して乾燥する洗浄装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えばLSI等の半導体デバイスの製造
工程における洗浄処理を例にとって説明すると、従来か
ら半導体ウエハ(以下、「ウエハ」という。)表面のパ
ーティクル、有機汚染物、金属不純物等のコンタミネー
ションを除去するためには洗浄装置が使用されており、
その中でとりわけウエット洗浄装置は、上記のコンタミ
ネーションを効果的に除去できしかもバッチ処理が可能
でスループットが良好なため、幅広く普及している。
【0003】かかるウエット洗浄装置においては、被洗
浄処理体であるウエハに対してアンモニア処理、フッ酸
処理、硫酸処理等の薬液洗浄処理、純水等による水洗洗
浄処理、イソプロピルアルコール(以下、「IPA」い
う。)等による乾燥処理が行われるように構成されてお
り、例えば処理順に配列された処理槽、乾燥室にそれぞ
れ薬液、純水、IPAを供給するように構成し、例えば
50枚単位でウエハを処理槽に順次浸漬し、乾燥してい
くバッチ処理方式が広く採用されている。
【0004】しかしながら、各処理毎に処理槽や乾燥室
を設けることは、装置の大型化を招き、しかもウエハを
搬送する機会、すなわち大気に晒される機会が多いため
パーティクルが付着する可能性も高い。
【0005】そのため、特開昭64−81230号公報
や特開平6−326073号公報等においては、処理槽
と乾燥室とを一体化して薬液処理等と乾燥処理とを同一
チャンバー内で行う洗浄装置が提唱されている。これら
の洗浄装置は、要するに図26に示すようにチャンバー
200の下部201において薬液202等を貯留してウ
エハWを浸漬し、その後ウエハWを引上げ、チャンバー
200の上部203においてIPA等を使った乾燥処理
が行われるように構成されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の洗浄装置においては、乾燥処理の際にチャンバーの
上部において薬液の雰囲気が残留し、ウエハWに悪影響
を及ぼす恐れがあり、また液処理等と乾燥処理の要求仕
様を同時に満たす必要があるため、設計の自由度が制限
され、洗浄処理の高速化やチャンバーの小形化等を図る
ための様々な工夫を取り入れることが困難である、とい
う問題もある。
【0007】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、乾燥処理の際に薬液処理による悪影響を受けること
がない洗浄装置を提供することを目的としている。本発
明の目的は、設計の自由度が高く、洗浄処理の高速化や
装置のさらなる小形化等を図ることができる洗浄装置を
提供することにある。
【0008】本発明のさらに別の目的は、乾燥処理をよ
り効率良く行うことができる洗浄装置を提供することに
ある。
【0009】本発明のまた別の目的は、被処理基板表面
が酸化されるのを防止することができる洗浄装置を提供
することにある。
【0010】また、本発明の別の目的は、処理槽部と乾
燥部を分けることにより、処理液のミスト等が乾燥室に
入ることを防止し、安定的な乾燥性能が得られる洗浄装
置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するめたの手段】上記目的を達成するた
め、請求項1によれば、処理液を貯溜し、貯溜した処理
液に被処理基板が浸漬される処理槽と、前記処理槽の上
方に配置され、処理槽との間で被処理基板を移送するた
めの開閉自在な下部開口部と、蓋が配置された上部開口
部が設けられた乾燥室と、前記下部開口部を介して前記
処理槽と前記乾燥室との間で被処理基板を移送する移送
手段と、前記乾燥室内に配置され、前記被処理基板に対
して有機溶剤と加熱した不活性ガスとの混合ガスを吹き
付ける気体吹き付け手段と、前記乾燥室の下部両側に設
けられた気体排出手段と、前記乾燥室の下部に設けられ
た液体排出口とを具備することを特徴とする、洗浄装置
が提供される。
【0012】請求項2は、請求項1記載の洗浄装置にお
いて、前記気体吹き付け手段は、被処理基板の配列方向
に沿って隣接する被処理基板間の間隔と同一ピッチで設
けられた噴出穴を有することを特徴とする。 請求項3
は、処理液を貯溜し、貯溜した処理液に被処理基板が浸
漬される処理槽と、前記処理槽の上方に配置され、処理
槽との間で被処理基板を移送するための開閉自在な下部
開口部と、蓋が配置された上部開口部が設けられた乾燥
室と、前記下部開口部を介して前記処理槽と前記乾燥室
との間で被処理基板を移送する移送手段と、前記乾燥室
内に配置され、前記被処理基板に対して不活性ガスを含
む気体を吹き付ける気体吹き付け手段と、前記処理槽と
前記乾燥室との間に配置され、処理槽から乾燥室へ移送
される被処理基板に対して不活性ガスを含む気体を吹き
付ける手段とを具備することを特徴とする。 請求項4
は、処理液を貯溜し、貯溜した処理液に被処理基板が浸
漬される処理槽と、前記処理槽の上方に配置され、処理
槽との間で被処理基板を移送するための開閉自在な下部
開口部と、蓋が配置された上部開口部が設けられた乾燥
室と、前記下部開口部を介して前記処理槽と前記乾燥室
との間で被処理基板を移送する移送手段と、前記乾燥室
内に配置され、前記被処理基板に対して不活性ガスを含
む気体を吹き付ける気体吹き付け手段と、を具備し、前
記気体吹き付け手段は、被処理基板の配列方向に沿って
隣接する被処理基板の間隔と同一ピッチで設けられた噴
出穴を有することを特徴とする。 請求項5は、請求項1
〜4いずれか1項記載の洗浄装置において、前記乾燥室
の上部開口部の蓋は、円筒を縦方向に切断した形状の密
閉型の蓋であることを特徴とする。 請求項6は、処理液
を貯溜し、貯溜した処理液に被処理基板が浸漬される処
理槽と、前記処理槽の上方に配置され、処理槽との間で
被処理基板を移送するための開閉自在な下部開口部と、
上部開口部が設けられた乾燥室と、前記上部開口部を開
閉自在に構成され、円筒を縦方向に切断した形状の密閉
型の蓋と、前記下部開口部を介して前記処理槽と前記乾
燥室との間で被処理基板を移送する移送手段と、前記乾
燥室内に配置され、前記被処理基板に対して不活性ガス
を含む気体を 吹き付ける気体吹き付け手段とを具備する
ことを特徴とする。 請求項7は、処理液を貯溜し、貯溜
した処理液に被処理基板が浸漬される処理槽と、前記処
理槽の上方に配置され、処理槽との間で被処理基板を移
送するための開閉自在な下部開口部と、上部開口部が設
けられた乾燥室と、前記上部開口部を開閉自在に構成さ
れ、円筒を縦方向に切断した形状の密閉型の蓋と、前記
下部開口部を介して前記処理槽と前記乾燥室との間で被
処理基板を移送する移送手段と、前記乾燥室内に配置さ
れ、前記被処理基板に対して不活性ガスを含む気体を吹
き付ける気体吹き付け手段と、前記乾燥室の下部両側に
設けられた気体排出手段と、前記乾燥室の下部に設けら
れた液体排出口と、を具備し、前記気体吹き付け手段
は、被処理基板の配列方向に沿って隣接する被処理基板
の間隔と同一ピッチで設けられた噴出穴を有することを
特徴とする。 請求項8は、請求項1〜7いずれか1項記
載の洗浄装置において、前記上部開口部の両側には、前
記蓋を固定して押し付ける蓋固定機構が設けられている
ことを特徴とする。 請求項9は、請求項1〜8いずれか
1項記載の洗浄装置において、前記乾燥室の近傍には、
前記蓋を先端に固定する回転アームと、前記蓋を上下動
するシリンダとが設けられていることを特徴とする。
求項10は、請求項1〜9いずれか1項記載の洗浄装置
において、前記気体吹き付け手段は、IPA蒸発器より
制御弁を介して、IPAと加熱した窒素との混合ガスを
ノズルから供給するよう構成されており、前記IPA蒸
発器には、窒素加熱器及び制御弁を介して加熱した窒素
が供給され、IPAタンクより制御弁を介してIPAが
供給されるよう構成され、前記IPAタンクには、制御
弁を介してIPAが補充されるよう構成されていること
を特徴とする。 請求項11は、請求項5〜7いずれか1
項記載の洗浄装置において、前記蓋により前記上部開口
が塞がれた乾燥室の内側を円筒形状としたことを特徴と
する。
【0013】また、請求項12に記載したように、前記
乾燥室内に配置されたパネルヒータ等の加熱手段を設け
てもよい。
【0014】また、請求項13に記載したように、前記
気体吹付手段が、前記被処理基板に対して不活性ガスを
含む気体を前記乾燥室内の上部よりダウンフローに吹き
付けるものであって、前記気体吹付手段より吹き出され
た不活性ガスを含む気体を前記乾燥室内の下部に設けら
れた気体排出口より排出する気体排出手段をさらに設け
てもよい。この場合、請求項14に記載したように、前
気体排出口に連通し、前記気体吹付手段より吹き出さ
れた不活性ガスを含む気体を前記乾燥室内の下部の各部
より均一に取り込むための複数の取り込み口を有する整
流手段をさらに設けてもよい。以上のように構成された
洗浄装置において、請求項15に記載するように、前記
不活性ガスとして窒素ガスが好ましく、さらには不活性
ガスが、請求項16記載のように加熱した不活性ガス、
請求項17記載のように有機溶剤と不活性ガスとの混合
ガス、請求項18記載のように有機溶剤と加熱した不活
性ガスとの混合ガスが好ましい。
【0015】また、請求項19に記載したように、前記
処理槽に貯留される処理液が、脱気された濯ぎ液である
ことが好ましい。請求項20は、請求項1〜19いずれ
か1項記載の洗浄装置において、前記乾燥室の上部開口
部の周囲に沿ってOリングが配置され、前記乾燥室の下
部開口部にはスライド扉機構が設けられていることを特
徴とする。
【0016】
【0017】
【0018】
【0019】請求項1によれば、乾燥室と処理槽とをそ
れぞれ上下に分離すると共に、乾燥室の空間と処理槽の
空間とを開閉自在な開口部により遮蔽可能としているの
で、乾燥処理の際に薬液処理による悪影響を受けること
はない。また、乾燥室と処理槽とをそれぞれ別個の条件
下で設計することができるので、設計の自由度が高く、
洗浄処理の高速化や装置のさらなる小形化等を図ること
ができる。さらに、不活性ガスを含む気体を被処理基板
に吹き付けて被処理基板表面の処理液を吹き飛ばすよう
に構成したので、より効率良く乾燥処理を行うことがで
きる。そして、被処理基板に吹き付けて乾燥を行う空間
は、処理槽の空間とは別個にされているので、かかる空
間をより小さくすることができ、より効率良く乾燥処理
を行うことができる。
【0020】請求項によれば、処理槽から乾燥室へ移
送される被処理基板に対して不活性ガスを含む気体を吹
き付ける手段が補助的に被処理基板を乾燥させる役割を
果たすので、より効率良く乾燥処理を行うことができ
る。
【0021】請求項12によれば、乾燥室内を高温にで
きるので、より効率良く乾燥処理を行うことができる。
【0022】請求項13によれば、ダウンフローの不活
性ガスを含む気体によって被処理基板表面の処理液を吹
き飛ばすことができるので、より効率良く乾燥処理を行
うことができる。
【0023】請求項14によれば、整流手段によりダウ
ンフローの不活性ガスを含む気体を各被処理基板に均一
に流し込むことができ、より効率良く乾燥処理を行うこ
とができる。
【0024】請求項15によれば、不活性ガスとして窒
素ガスを用いることにより、例えば被処理基板がSiか
らなるような場合に被処理基板表面が酸化されるのを防
止することがきる。また、請求項1618によれば、
より効率良く乾燥処理を行うことができる。
【0025】請求項19によれば、処理槽に貯留される
処理液が脱気された濯ぎ液としたことで、例えば被処理
基板がSiからなるような場合に被処理基板表面が酸化
されるのを防止することがきる。
【0026】
【0027】
【0028】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明すると、本実施形態は半導体ウエハ(以
下、「ウエハ」という。)の洗浄処理装置において適用
された例であり、まずその洗浄処理装置について説明す
ると、この洗浄処理装置1全体は、図1及び図2に示し
たように、洗浄処理前のウエハをキャリア単位で収容す
る搬入部2と、ウエハの洗浄処理が行われる洗浄処理部
3と、洗浄処理後のウエハをカセット単位で取り出すた
めの搬出部4の、3つのゾーンによって構成される。
【0029】前記搬入部2には、洗浄処理前のウエハが
所定枚数、例えば25枚収容されたキャリア5を待機さ
せる待機部6と、キャリア5からのウエハの取り出し、
オリフラ合わせ及び枚葉検出等を行うローダ部7が設け
られており、さらに外部から搬送ロボット等によって搬
入されるキャリア5の前記待機部6への搬送、及びこの
待機部6と前記ローダ部7との間で、キャリア5の搬送
を行うための搬送アーム8が設けられている。
【0030】前記洗浄処理部3には、その前面側(図1
における手前側)に3つのウエハ搬送装置11、12、
13が配置されており、またその背面側に隔壁を介して
薬液等の処理液を収容するタンクや各種の配管群等を収
容する配管領域14が形成されている。
【0031】一方、搬出部4には、洗浄処理部3で洗浄
処理されたウエハをキャリア5に収容するアンローダ部
15と、洗浄処理後のウエハが収容されたキャリア5を
待機させる待機部16と、アンローダ部15と待機部1
6との間で、キャリア5の搬送を行うための搬送アーム
17が設けられている。
【0032】なお、洗浄処理装置1には、搬入部2で空
になったキャリア5を搬出部4に搬送するキャリア搬送
部18が設けられている。キャリア搬送部18は、洗浄
処理部3の上部に設けられたキャリアコンベア19と、
搬入部2においてローダ部7から搬送アーム8によって
空のキャリア5を受け取りウエハの入ったキャリア及び
ウエハの入っていないキャリアをストックするキャリア
ストック部20と、搬出部4においてキャリアコンベア
19から搬送アーム17によって空のキャリア5を受け
取りアンローダ部15に受け渡すキャリア受け渡し部
(図示せず。)とを備える。
【0033】洗浄処理部3には、ローダ部7側から順
に、ウエハ搬送装置11のウエハチャック21を洗浄、
乾燥するチャック洗浄・乾燥処理槽22、ウエハ表面の
有機汚染物、金属不純物、パーティクル等の不純物を薬
液、例えばNH4 OH/H2 2 /H2 O混合液によっ
て洗浄処理する薬液洗浄処理槽23、薬液洗浄処理槽2
3で洗浄されたウエハを例えば純水によって洗浄する水
洗洗浄処理槽24、ウエハ表面の金属汚染除去を薬液、
例えばHCl/H2 2 /H2 O混合液によって洗浄処
理する薬液洗浄処理槽25、薬液洗浄処理槽25で洗浄
されたウエハを例えば純水によって洗浄する水洗洗浄処
理槽26、ウエハ表面の酸化膜除去を薬液、例えばHF
/H2 O混合液によって洗浄処理すると共に、洗浄され
たウエハを濯ぎ液、例えば純水によって洗浄し、さらに
濯ぎ洗浄されたウエハの乾燥処理を行う本発明に係る洗
浄装置27、ウエハ搬送装置13のウエハチャック(図
示せず。)を洗浄、乾燥するチャック洗浄・乾燥処理槽
28がそれぞれ配置されている。 なお、ローダ部7と
チャック洗浄・乾燥処理槽22との間、水洗洗浄処理槽
24と薬液洗浄処理槽25との間、水洗洗浄処理槽26
と洗浄装置27との間、チャック洗浄・乾燥処理槽28
とアンローダ部15との間には、それぞれこれらの間を
仕切る仕切り板29、30、31、32が設けられてい
る。仕切る仕切り板29、30、31、32は、例えば
ウエハ受け渡しの際にそれぞれ図示を省略した駆動機構
によって上下に開閉するようになっている。これにより
隣接する空間への薬液の雰囲気の拡散を防止することが
できる。
【0034】本発明に係る洗浄装置27の構成を図3〜
図11に基づいて説明すると、この洗浄装置27は、処
理液、例えばHF/H2 O混合液等の薬液や純水等の濯
ぎ液を貯留し、貯留した処理液に被処理基板としてのウ
エハWが浸漬される処理槽としての洗浄槽41と、前記
洗浄槽41の上方に配置され、洗浄槽41から移送され
たウエハWの乾燥処理を行う円筒形状の乾燥室42とを
備える。
【0035】上記洗浄槽41は、後述するウエハガイド
43と共にウエハガイド43に保持された例えば50枚
のウエハWを収容する。洗浄槽41の底部の両側には、
収容した各ウエハWに向けて処理液を噴射するノズル4
4、45が設けられている。なお、ノズル44、45
は、それぞれウエハWの配列方向に沿って例えば隣接す
るウエハW間の間隔と同一のピッチで設けられた噴出穴
を有するパイプにより構成することができる。ノズル4
4、45には、切換弁46の切換えにより図1及び図2
に示した配管領域14よりHF/H2 O混合液等の薬液
や純水(DIW:deionized water )等の濯ぎ液のうち
一方が供給されるようになっている。切換弁46の切換
制御は、例えば図示を省略した制御部によって所定のタ
イミングで行われる。なお、濯ぎ液としては、ウエハW
の酸化防止のために、脱気したDIWを用いた方がよ
い。
【0036】また、上記洗浄槽41の周囲には、洗浄槽
41から溢れた処理液を回収するための回収槽47が設
けられている。回収槽47で回収された処理液は、切換
弁48、ポンプ49、フィルタ50、切換弁51を介し
てノズル44、45に循環されるようになっている。切
換弁48は、回収槽47で回収された処理液を上記の如
く循環させるか排出するかを切換える。切換弁51は、
回収槽47で回収された処理液を上記の如く循環させる
かDIWをノズル44、45に供給するかを切換える。
なお、ポンプ49とフィルタ50との間にはダンパー5
2が設けられている。また洗浄槽41の最下部には、処
理液を排出するための排出口53が設けられており、切
換弁54によって処理液を排出口53より排出するかど
うかの切換が行われる。
【0037】一方、乾燥室42の上部及び下部には、そ
れぞれウエハWの受け渡しを行うための例えば矩形の開
口部61、62が設けられており、上部の開口部61に
は蓋63が配置され、下部の開口部62にはスライド扉
機構64が設けられている。蓋63はPVC(ポリ塩化
ビニル)やPP(ポリプロピレン)等の樹脂からなり、
図5に示すように内外共に円筒を縦方向に切断した形状
をなしている。これにより、蓋63により塞がれた乾燥
室42の内側を円筒形状とし、後述するウエハWに吹き
付けられる窒素ガス等の気流が乱流になることを防止
し、各ウエハWに対して均一に窒素ガス等が吹き付けら
れるようにしている。また、図6に示すように、開口部
61の周囲に沿ってOリング65が配置され、開口部6
1を蓋63で塞いだ際の密閉性が高められている。
【0038】また、乾燥室42の近傍には、蓋63を開
閉駆動する蓋駆動部66が設けられている。蓋駆動部6
6は、図7に示すように、蓋63を先端に固定する回転
アーム67を回転駆動するシリンダ68と、これらの蓋
63及びこれらの回転機構を上下動するシリンダ69と
を備える。蓋駆動部66は、開口部61を塞ぐ蓋63を
まず上方向に移動し(図7)、この後蓋63を開口部
61より外れた位置に回転移動し(図7)、その蓋6
3を下方向に移動する(図7)。開口部61を蓋63
で塞ぐときにはこの逆の動作を行う(図7→→
)。
【0039】スライド扉機構64は、図8に示すように
洗浄槽41と乾燥室42との間に配置された矩形のフラ
ンジ70と、フランジ70に設けられた開口部71より
挿抜されてフランジ70内を開閉するスライド扉72
と、スライド扉72を挿抜駆動するシリンダ73とを備
える。スライド扉72は、蓋63と同様にPVC(ポリ
塩化ビニル)やPP(ポリプロピレン)等の樹脂からな
り、開口部62とほぼ同じ形状の矩形をなしている。
【0040】ウエハガイド43は、図9に示すように支
持部材74の下端に、例えば50枚のウエハWを保持す
るウエハ保持部75を設けてなる。ウエハ保持部75
は、中央下端部に架設される中央保持棒76と左右両側
端部に互いに平行に架設される2本の側部保持棒77、
78とをこれらの両端で固定してなるもので、一端は支
持部材74の下端に固定され、他端は固定部部材79で
固定される。中央保持棒76及び側部保持棒77、78
には、それぞれ長手方向に所定の間隔をおいて複数個例
えば50個のウエハ保持溝80、80…が設けられてい
る。ウエハガイド43は、耐食性、耐熱性及び耐強度性
に優れた材質、例えばPEEK(ポリエーテルエーテル
ケトン)やQz等からなる。
【0041】また、ウエハガイド43の上端部には、ガ
イド上下棒81が固定されている。このガイド上下棒8
1は、図4及び図5に示すように乾燥室42の上部に設
けられた孔82に介して外側に上下動可能に突き出てい
る。ガイド上下棒81の上端は、乾燥室42の背後に設
けられたウエハガイドZ軸機構83に接続されている。
ウエハガイドZ軸機構83は、ガイド上下棒81を上下
動することで下部の開口部62を介し洗浄槽41と乾燥
室42との間でウエハガイド43に保持されたウエハW
を移送する。また、図4に示すようにこの洗浄装置27
の正面には、図2に示したウエハ搬送装置13が配置さ
れている。ウエハ搬送装置13に設けられたウエハチャ
ック84は、図9に示すように隣接する水洗洗浄処理槽
26から例えば50枚のウエハWを受け取り、乾燥室4
2内のウエハガイド43に受け渡し、また乾燥室42内
のウエハガイド43から例えば50枚のウエハWを受け
取り、搬出部4のアンローダ部15に受け渡す。
【0042】図3及び図10に示すように、乾燥室42
内の上部の両側には、乾燥室42内でウエハガイド43
に保持されたウエハWに対して窒素ガス等をダウンフロ
ーに吹き付けるノズル85、86が設けられている。ノ
ズル85、86は、それぞれウエハWの配列方向に沿っ
て例えば隣接するウエハW間の間隔と同一のピッチで設
けられた噴出穴87を有するパイプ88により構成する
ことができる。ノズル44、45には、IPA蒸発器8
9より制御弁90及びフィルタ91を介してIPAと加
熱した窒素との混合ガスが供給されるようになってい
る。IPA蒸発器89には、窒素加熱器92及び制御弁
93を介して加熱した窒素が供給され、IPAタンク9
4より制御弁95を介してIPAが供給されるようにな
っている。IPAタンク94には、制御弁96を介して
窒素が補充され、制御弁97を介してIPAが補充され
るようになっている。
【0043】一方、図3及び図10に示すように、乾燥
室42内の下部の両側には、ノズル85、86より吹き
出された窒素ガス等を排出するための排出口98、99
が設けられている。排出口98、99が図示を省略した
排気ポンプに接続されている。また、排出口98、99
には、ノズル85、86より吹き出された窒素ガス等を
乾燥室42内の下部の各部より均一に取り込むための複
数の取り込み口100、100…を有する整流手段とし
ての整流板101、102がそれぞれ連通している。こ
れにより、図11に示すように、各ノズル85、86の
各噴出穴87より吹き出された窒素ガス等は、同図点線
の如く各ウエハWの表面を通り、各整流板101、10
2の取り込み口100より取り込まれる。すなわち、窒
素ガス等の流れに乱流が生じることがなくなる。なお、
乾燥室42内の下部には、液体を排出するための排出口
(図示せず。)が設けられている。
【0044】また、図3に示すように、乾燥室42内の
中部両側には、一対のパネルヒータ103、104が設
けられている。これらのパネルヒータ103、104に
は、パネルヒータコントローラ105が接続され、温度
コントロールが行われるようになっている。これによ
り、乾燥室42内は例えばIPAが沸騰する程度の温度
にコントロールされる。
【0045】また、図3に示すように、洗浄槽41と乾
燥室42との間、例えば洗浄槽41の液面より上部の両
側には、洗浄槽41から乾燥室42へ移送されるウエハ
Wに対して窒素ガスを吹き付けるノズル106、107
が設けられている。これらのノズル106、107も上
述したノズル85、86とほぼ同様の構成とされてい
る。ノズル106、107には、窒素加熱器108及び
制御弁109を介して加熱された窒素が供給されるよう
になっている。
【0046】この冷却された窒素ガスの供給路の途中に
はIPA供給機構からのIPA供給路が合流しており、
窒素ガスの供給路内にIPAを供給できるようになって
いる。そのため、窒素ガスとIPAの混合ガスとしてノ
ズル106、107から噴霧して供給し、洗浄槽41の
液面より上部の空間に窒素及びIPAの混合気体の雰囲
気を形成することができる。
【0047】また、同様に窒素ガスとIPAの混合ガス
としてノズル106、107から噴霧して滴下させ洗浄
槽41の液面表面にIPA膜を形成することも可能であ
る。次に、以上のように構成された洗浄装置27の動作
を図12に示す処理フローに基づき説明する。なお、以
下の動作制御は、例えば図示を省略した制御部によって
行われる。
【0048】まず、乾燥室42下部のスライド扉72を
閉じた状態で、乾燥室42上部の蓋63を開ける(ステ
ップ1201、図13)。
【0049】この状態で窒素ガスを供給し、乾燥室42
内を窒素ガスでパージする。なお、この窒素ガスによる
パージは上気蓋63を開ける前に行なっても良い。
【0050】次に、ウエハチャック84が乾燥室42内
に降下し、乾燥室42内のウエハガイド43にウエハW
を受け渡す(ステップ1202、図14)。次に、乾燥
室42上部の蓋63を閉じて、乾燥室42下部のスライ
ド扉72を開ける(ステップ1203、図15)。そし
て、ウエハWが保持されたウエハガイド43を下降し、
ウエハWを洗浄槽41内に移送し(ステップ1204、
図16)、乾燥室42下部のスライド扉72を閉じる
(ステップ1205、図17)。
【0051】この後、洗浄層41内では、HF/H2
混合液をノズル44、45より噴出してHF/H2 O混
合液を貯留し、貯留したHF/H2 O混合液にウエハW
に浸漬して薬液による洗浄を行う(ステップ1206、
図18)。
【0052】なお、この実施形態ではウエハWを洗浄槽
41内に移送してからHF/H2 O混合液を洗浄層41
内に供給する構成としたが、これ以外の方法として、予
め洗浄槽41内をHF/H2 O混合液で満しておいて、
この中にウエハWを洗浄槽41内に移送する方法も採用
可能である。このとき、上気いずれの方法においても、
ノズル44、45より噴出されたHF/H2 O混合液
は、洗浄層41内においてウエハWに向かう対流を形成
し、薬液洗浄を促進する。
【0053】次いで、HF/H2 O混合液を排出し、そ
の後DIWをノズル44、45より噴出し、濯ぎ処理を
行う(ステップ1207、図18)。同様にノズル4
4、45より噴出されたDIWは、洗浄層41内におい
てウエハWに向かう対流を形成し、濯ぎ処理を促進す
る。なお、HF/H2 O混合液を排出することなく、H
F/H2 O混合液を貯留した状態からそのままDIWを
噴出し、徐々にHF/H2O混合液を薄くするようにし
てもよい。一方、このような洗浄処理が行われている間
に、乾燥室42内ではノズル85、86よりIPAが吹
き出され、乾燥室42内を予めIPAの雰囲気にしてい
る(ステップ1208、図18)。
【0054】その後、乾燥室42下部のスライド扉72
を開け(ステップ1209、図19)、ウエハWが保持
されたウエハガイド43を上昇してウエハWを乾燥室4
2内に移送する(ステップ1210、図20、)。その
際、ノズル106、107から洗浄槽41から乾燥室4
2へ移送されるウエハWに対して窒素ガスが吹き付けら
れる。次に、乾燥室42下部のスライド扉72を閉じ
(ステップ1211、図21)、乾燥室42内のウエハ
Wに対してノズル85、86から窒素ガスがダウンフロ
ーに吹き付けられる(ステップ1212、図22)。な
お、スライド扉72を閉じる前に、乾燥室42内のウエ
ハWに対してノズル85、86から窒素ガスをダウンフ
ローに吹き付けられるように構成してもよい。
【0055】しかる後に、乾燥室42上部の蓋63を開
け(ステップ1213、図23)、ウエハチャック84
が乾燥室42内に降下して乾燥室42内のウエハガイド
43よりウエハWを受け取り(ステップ1214、図2
4)、ウエハチャック84が上昇してウエハWを乾燥室
42の外側に搬出する(ステップ1215、図25)。
このように本実施形態に係る洗浄装置27では、乾燥
室42と洗浄槽41とをそれぞれ上下に分離すると共
に、乾燥室42の空間と洗浄槽41の空間とをスライド
扉72により遮蔽可能とし、それぞれの処理をスライド
扉72により遮蔽して行うように構成したので、乾燥室
42と洗浄槽41との相互間で薬液等による悪影響を及
ぼし合うことはない。また、乾燥室42と洗浄槽41と
をそれぞれ別個の条件下で設計することができるので、
設計の自由度が高く、洗浄処理の高速化や装置のさらな
る小形化等を図ることができる。例えば、乾燥室42内
にパネルヒータ103、104を取り付けて乾燥室42
内を加熱して乾燥処理を短時間で行うようにすることも
可能であるし、洗浄槽42でウエハWの洗浄を行ってい
る際に乾燥室42内をIPAで置換しておいて乾燥処理
を短時間で行うようにすることも可能である。また、処
理槽と乾燥室とが同一の室内で行われていた従来の洗浄
装置に比べ乾燥室42を小形にできるので、より効率良
く乾燥処理を行うことができる。さらに、乾燥処理にお
いて、窒素ガスをウエハWに吹き付けてウエハW表面に
残った処理液を吹き飛ばすように構成したので、より効
率良く乾燥処理を行うことができる。
【0056】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れることなく、その技術思想の範囲内で様々な変形が可
能である。
【0057】例えば、上述した実施形態では、不活性ガ
スとして窒素を用いていたが、アルゴンやヘリウム等の
他の不活性ガスを用いることも可能である。これらは、
加熱することで乾燥処理をより効果的に行うことが可能
であるが、加熱しなくても勿論よい。
【0058】また、上述した実施形態では、水溶性でか
つ被処理基板に対する純水の表面張力を低下させる作用
を有する有機溶剤としてIPAを用いていたが、IPA
等のアルコール類の他に、ジエチルケトン等のケトン類
やメチルエーテル、エチルエーテル等のエーテル類、エ
チレングリコール等の多価アルコール等の有機溶剤を用
いることが可能である。
【0059】また、上述した実施形態では、洗浄装置2
7においてHF/H2 O混合液による薬液処理と純水に
よる濯ぎ処理と乾燥処理とを行うものであったが、少な
くとも乾燥処理とその他の1つ以上の処理を行うものが
本発明の技術的範囲に含まれるものである。その他の処
理とは、HF/H2 O混合液による薬液処理、純水によ
る濯ぎ処理、NH4 OH/H2 2 /H2 O混合液によ
る薬液処理、HCl/H2 2 /H2 O混合液による薬
液処理等がある。従って、本発明に係る洗浄装置では、
例えばNH4 OH/H2 2 /H2 O混合液による薬液
処理とHCl/H2 2 /H2 O混合液による薬液処理
とHF/H2 O混合液による薬液処理と純水による濯ぎ
処理と乾燥処理とを行うように構成しても勿論よい。
【0060】また、上述した実施形態では、処理順に処
理槽を連接した洗浄処理装置に本発明に係る洗浄装置を
組み合わせた例を説明したが、本発明に係る洗浄装置を
スタンドアローンタイプの装置として用いることも可能
である。この場合、例えばローダ部とアンローダ部とを
兼ねた搬送部と本発明に係る洗浄装置とを連接して構成
することができる。
【0061】また、被処理基板も半導体ウエハに限るも
のでなく、LCD基板、ガラス基板、CD基板、フォト
マスク、プリント基板、セラミック基板等でも可能であ
る。
【0062】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
処理液を貯溜し、貯溜した処理液に被処理基板が浸漬さ
れる処理槽と、前記処理槽の上方に配置され、処理槽と
の間で被処理基板を移送するための開閉自在な下部開口
部と、蓋が配置された上部開口部が設けられた乾燥室
と、前記下部開口部を介して前記処理槽と前記乾燥室と
の間で被処理基板を移送する移送手段と、前記乾燥室内
に配置され、前記被処理基板に対して有機溶剤と加熱し
た不活性ガスとの混合ガスを吹き付ける気体吹き付け手
段と、前記乾燥室の下部両側に設けられた気体排出手段
と、前記乾燥室の下部に設けられた液体排出口とを具備
したので、乾燥処理の際に薬液処理による悪影響を受け
ることはなく、設計の自由度が高く、洗浄処理の高速化
や装置のさらなる小形化等を図ることができ、より効率
良く乾燥処理を行うことができる。
【0063】前記処理槽と前記乾燥室との間に配置さ
れ、処理槽から乾燥室へ移送される被処理基板に対して
不活性ガスを含んだ気体を吹き付ける手段をさらに具備
したので、さらに効率良く乾燥処理を行うことができ
る。
【0064】前記乾燥室内に配置された加熱手段をさら
に具備したので、さらに効率良く乾燥処理を行うことが
できる。
【0065】前記気体吹付手段が、前記被処理基板に対
して不活性ガスを含んだ気体を前記乾燥室内の上部より
ダウンフロー状態に吹き付けるものであって、前記気体
吹付手段より吹き出された不活性ガスを含んだ気体を前
記乾燥室内の下部に設けられた排出口より排出する気体
排出手段をさらに具備したので、さらに効率良く乾燥処
理を行うことができる。
【0066】前記排出口に連通し、前記気体吹付手段よ
り吹き出された不活性ガスを含んだ気体を前記乾燥室内
の下部より取り込むための複数の取り込み口を有する整
流手段をさらに具備したので、さらに効率良く乾燥処理
を行うことができる。
【0067】前記不活性ガスが窒素ガスであるので、例
えば被処理基板がSiからなるような場合に被処理基板
表面が酸化されるのを防止することがきる。
【0068】前記不活性ガスを含んだ気体が、加熱した
不活性ガス、有機溶剤と不活性ガスとの混合ガス、有機
溶剤と加熱した不活性ガスとの混合ガスであるので、さ
らに効率良く乾燥処理を行うことができる。
【0069】前記処理槽に貯留される処理液が、脱気処
理された濯ぎ液であるので、例えば被処理基板がSiか
らなるような場合に被処理基板表面が酸化されるのを防
止することがきる。
【0070】
【0071】
【0072】
【0073】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る本実施形態は半導体
ウエハの洗浄処理装置の斜視図である。
【図2】図1に示した洗浄処理装置の平面図である。
【図3】図1の示した洗浄処理装置おける洗浄装置の縦
断正面図である。
【図4】図3に示した洗浄装置の縦断側面図である。
【図5】図3に示した洗浄装置の斜視図である。
【図6】図3に示した洗浄装置の上部の蓋の近傍を示す
斜視図である。
【図7】図3に示した洗浄装置の蓋駆動部の概略構成を
示す図である。
【図8】図3に示した洗浄装置のスライド扉機構を示す
斜視図である。
【図9】図3に示した洗浄装置のウエハガイドを示す斜
視図である。
【図10】図3に示した洗浄装置のノズルと排出口を示
す斜視図である。
【図11】図3に示した洗浄装置の整流板の作用を説明
するための図である。
【図12】図3に示した洗浄装置の動作を処理フローで
ある。
【図13】図3に示した洗浄装置の動作を示す概略図で
ある(図12のステップ1201に対応)。
【図14】図3に示した洗浄装置の動作を示す概略図で
ある(図12のステップ1202に対応)。
【図15】図3に示した洗浄装置の動作を示す概略図で
ある(図12のステップ1203に対応)。
【図16】図3に示した洗浄装置の動作を示す概略図で
ある(図12のステップ1204に対応)。
【図17】図3に示した洗浄装置の動作を示す概略図で
ある(図12のステップ1205に対応)。
【図18】図3に示した洗浄装置の動作を示す概略図で
ある(図12のステップ1206〜1208に対応)。
【図19】図3に示した洗浄装置の動作を示す概略図で
ある(図12のステップ1209に対応)。
【図20】図3に示した洗浄装置の動作を示す概略図で
ある(図12のステップ1210に対応)。
【図21】図3に示した洗浄装置の動作を示す概略図で
ある(図12のステップ1211に対応)。
【図22】図3に示した洗浄装置の動作を示す概略図で
ある(図12のステップ1212に対応)。
【図23】図3に示した洗浄装置の動作を示す概略図で
ある(図12のステップ1213に対応)。
【図24】図3に示した洗浄装置の動作を示す概略図で
ある(図12のステップ1214に対応)。
【図25】図3に示した洗浄装置の動作を示す概略図で
ある(図12のステップ1215に対応)。
【図26】従来の洗浄装置を示す概略図である。
【符号の説明】
27 洗浄装置 41 洗浄槽 42 乾燥室 43 ウエハガイド 44、45 ノズル 61 乾燥室上部の開口部 62 乾燥室下部の開口部 63 蓋 64 スライド扉機構 66 蓋駆動部 72 スライド扉 85、86 ノズル 98、99 排出口 101、102 整流板 103、104 パネルヒータ 106、107 ノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−77203(JP,A) 特開 平4−251930(JP,A) 特開 平6−326073(JP,A) 特開 平7−335601(JP,A) 特開 平3−236232(JP,A) 特開 平1−300525(JP,A) 特開 平3−246940(JP,A) 特開 昭64−81230(JP,A) 特開 平7−153734(JP,A) 特開 平7−130722(JP,A) 特開 平8−78381(JP,A) 特開 平9−283489(JP,A) 特開 平2−156531(JP,A) 特開 平6−283496(JP,A) 特開 平6−326073(JP,A) 特開 平7−130699(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/304 651 H01L 21/304 642 B08B 3/04 - 3/08

Claims (20)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 処理液を貯溜し、貯溜した処理液に被処
    理基板が浸漬される処理槽と、 前記処理槽の上方に配置され、処理槽との間で被処理基
    板を移送するための開閉自在な下部開口部と、蓋が配置
    された上部開口部が設けられた乾燥室と、 前記下部開口部を介して前記処理槽と前記乾燥室との間
    で被処理基板を移送する移送手段と、 前記乾燥室内に配置され、前記被処理基板に対して有機
    溶剤と加熱した不活性ガスとの混合ガスを吹き付ける気
    体吹き付け手段と、 前記乾燥室の下部両側に設けられた気体排出手段と、 前記乾燥室の下部に設けられた液体排出口とを具備する
    ことを特徴とする洗浄装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の洗浄装置において、 前記気体吹き付け手段は、被処理基板の配列方向に沿っ
    て隣接する被処理基板間の間隔と同一ピッチで設けられ
    た噴出穴を有することを特徴とする洗浄装置。
  3. 【請求項3】 処理液を貯溜し、貯溜した処理液に被処
    理基板が浸漬される処理槽と、 前記処理槽の上方に配置され、処理槽との間で被処理基
    板を移送するための開閉自在な下部開口部と、蓋が配置
    された上部開口部が設けられた乾燥室と、 前記下部開口部を介して前記処理槽と前記乾燥室との間
    で被処理基板を移送する移送手段と、 前記乾燥室内に配置され、前記被処理基板に対して不活
    性ガスを含む気体を吹き付ける気体吹き付け手段と、 前記処理槽と前記乾燥室との間に配置され、処理槽から
    乾燥室へ移送される被処理基板に対して不活性ガスを含
    む気体を吹き付ける手段とを具備することを特徴とする
    洗浄装置。
  4. 【請求項4】 処理液を貯溜し、貯溜した処理液に被処
    理基板が浸漬される処理槽と、 前記処理槽の上方に配置され、処理槽との間で被処理基
    板を移送するための開閉自在な下部開口部と、蓋が配置
    された上部開口部が設けられた乾燥室と、 前記下部開口部を介して前記処理槽と前記乾燥室との間
    で被処理基板を移送する移送手段と、 前記乾燥室内に配置され、前記被処理基板に対して不活
    性ガスを含む気体を吹き付ける気体吹き付け手段と、を
    具備し、 前記気体吹き付け手段は、被処理基板の配列方向に沿っ
    て隣接する被処理基板の間隔と同一ピッチで設けられた
    噴出穴を有することを特徴とする洗浄装置。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4いずれか1項記載の洗浄装
    置において、 前記乾燥室の上部開口部の蓋は、円筒を縦方向に切断し
    た形状の密閉型の蓋であることを特徴とする洗浄装置。
  6. 【請求項6】 処理液を貯溜し、貯溜した処理液に被処
    理基板が浸漬される処理槽と、 前記処理槽の上方に配置され、処理槽との間で被処理基
    板を移送するための開閉自在な下部開口部と、上部開口
    部が設けられた乾燥室と、 前記上部開口部を開閉自在に構成され、円筒を縦方向に
    切断した形状の密閉型の蓋と、 前記下部開口部を介して前記処理槽と前記乾燥室との間
    で被処理基板を移送する移送手段と、 前記乾燥室内に配置され、前記被処理基板に対して不活
    性ガスを含む気体を吹き付ける気体吹き付け手段とを具
    備することを特徴とする洗浄装置。
  7. 【請求項7】 処理液を貯溜し、貯溜した処理液に被処
    理基板が浸漬される処理槽と、 前記処理槽の上方に配置され、処理槽との間で被処理基
    板を移送するための開閉自在な下部開口部と、上部開口
    部が設けられた乾燥室と、 前記上部開口部を開閉自在に構成され、円筒を縦方向に
    切断した形状の密閉型の蓋と、 前記下部開口部を介して前記処理槽と前記乾燥室との間
    で被処理基板を移送する移送手段と、 前記乾燥室内に配置され、前記被処理基板に対して不活
    性ガスを含む気体を吹き付ける気体吹き付け手段と、 前記乾燥室の下部両側に設けられた気体排出手段と、 前記乾燥室の下部に設けられた液体排出口と、を具備
    し、 前記気体吹き付け手段は、被処理基板の配列方向に沿っ
    て隣接する被処理基板の間隔と同一ピッチで設けられた
    噴出穴を有することを特徴とする洗浄装置。
  8. 【請求項8】 請求項1〜7いずれか1項記載の洗浄装
    置において、 前記上部開口部の両側には、前記蓋を固定して押し付け
    る蓋固定機構が設けられていることを特徴とする洗浄装
    置。
  9. 【請求項9】 請求項1〜8いずれか1項記載の洗浄装
    置において、 前記乾燥室の近傍には、前記蓋を先端に固定する回転ア
    ームと、前記蓋を上下動するシリンダとが設けられてい
    ることを特徴とする洗浄装置。
  10. 【請求項10】 請求項1〜9いずれか1項記載の洗浄
    装置において、 前記気体吹き付け手段は、IPA蒸発器より制御弁を介
    して、IPAと加熱した窒素との混合ガスをノズルから
    供給するよう構成されており、 前記IPA蒸発器には、窒素加熱器及び制御弁を介して
    加熱した窒素が供給され、IPAタンクより制御弁を介
    してIPAが供給されるよう構成され、 前記IPAタンクには、制御弁を介してIPAが補充さ
    れるよう構成されていることを特徴とする洗浄装置。
  11. 【請求項11】 請求項5〜7いずれか1項記載の洗浄
    装置において、 前記蓋により前記上部開口が塞がれた乾燥室の内側を円
    筒形状としたことを特徴とする洗浄装置。
  12. 【請求項12】 請求項1〜11いずれか1項記載の洗
    浄装置において、 前記乾燥室内に配置された加熱手段をさらに具備するこ
    とを特徴とする洗浄装置。
  13. 【請求項13】 請求項1〜12いずれか1項記載の洗
    浄装置において、 前記気体吹き付け手段が、前記被処理基板に対して不活
    性ガスを含む気体を前記乾燥室内の上部よりダウンフロ
    ー状態に吹き付けるものであって、 前記気体吹き付け手段より吹き付けられた気体を前記乾
    燥室内の下部に設けられた気体排出手段の気体排出口よ
    り排出することを特徴とする洗浄装置。
  14. 【請求項14】 請求項13記載の洗浄装置において、 前記気体排出口に連通し、前記気体吹付手段より吹き出
    された気体を前記乾燥室内の下部より取り込むための複
    数の取り込み口を有する整流手段をさらに具備すること
    を特徴とする洗浄装置。
  15. 【請求項15】 請求項1〜9いずれか1項記載の洗浄
    装置において、 前記不活性ガスが、窒素ガスであることを特徴とする洗
    浄装置。
  16. 【請求項16】 請求項3,4,6,7いずれか1項記
    載の洗浄装置において、 前記不活性ガスが、加熱した
    不活性ガスであることを特徴とする洗浄装置。
  17. 【請求項17】 請求項3,4,6,7いずれか1項記
    載の洗浄装置において、 前記不活性ガスを含む気体
    が、有機溶剤と不活性ガスとの混合ガスであることを特
    徴とする洗浄装置。
  18. 【請求項18】 請求項3,4,6,7いずれか1項記
    載の洗浄装置において、 前記不活性ガスを含む気体
    が、有機溶剤と加熱した不活性ガスとの混合ガスである
    ことを特徴とする洗浄装置。
  19. 【請求項19】 請求項1〜18いずれか1項記載の洗
    浄装置において、 前記処理槽に貯留される処理液が、脱気処理された濯ぎ
    液であることを特徴とする洗浄装置。
  20. 【請求項20】 請求項1〜19いずれか1項記載の洗
    浄装置において、 前記乾燥室の上部開口部の周囲に沿ってOリングが配置
    され、 前記乾燥室の下部開口部にはスライド扉機構が設けられ
    ていることを特徴とする洗浄装置。
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